Так как шарики одинаковые, то общий их заряд распределяется поровну, т.е
Одноименные заряды отталкиваются, поэтому шарики разошлись на расстояние r.
На каждый заряд действуют такие силы:
сила тяжести , (2)
кулоновская сила , (3)
сила натяжения нити .
Шарики находятся в равновесии, поэтому по первому закону Ньютона результирующая этих сил равна нулю, то есть:
или в проекциях на оси:
OX: (4)
OY: , (5)
где α-угол равностороннего треугольника, равный 60º; из уравнения (4) найдем и , подставив в уравнение (5) , найдем .
В последнее уравнение подставим значение Fk (3) и FТ (2) и учтем формулу (1)
.
Отсюда получим формулу для вычисления искомой величины: .
Проверим расчетную формулу по размерности величины:
.
Вычислим искомую величину:
.
Ответ:
Пример №2. В двух вершинах равностороннего треугольника со стороной 0,5 м расположены разноименные заряды по 9 10-9 Кл каждый. Определить напряженность и потенциал в третьей вершине треугольника.